JP4333737B2 - ギガビット受動型光加入者ネットワークで用いられる信号処理装置及び信号処理方法 - Google Patents

Description

この発明は、複数種類のフレームを収容することができる光アクセス・ネットワーク・システムで用いられる信号処理装置、信号処理方法及びＧＴＣフレームに関する。この発明は、例えば、ギガビット受動型光加入者ネットワーク（ＧＰＯＮ；Gigabit-capable Passive Optical Network)に適用することができる。

光ファイバを用いてインターネット等のネットワークにアクセスするためのシステムとして、例えばＦＴＴｘ（Fiber To The Home/Curb/Node/Premises等）が知られている。また、ＦＴＴｘを実現するためのネットワークとして、例えば受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ；Passive Optical Network)が知られている。

図７は、ＰＯＮの概略構成を示す概念図である。図７に示したように、終端装置(OLT;Optical Line Terminal)７０１ は、スプリッタ７０２で分岐された光ファイバ７０３を介して、複数台の加入者側終端装置(ONU;Optical Network Unit)７０４−１〜７０４−ｎに接続される。ＯＬＴ７０１は基盤ネットワーク（地域ＩＰ(Internet protocol)網やインターネット等）７０５に接続されており、各ＯＮＵ７０４は通信端末（パーソナルコンピュータ等）７０６−１〜７０６−ｎに接続されている。

ＰＯＮは、下り方向の通信と上り方向の通信とで、異なる波長の光信号を用いる。これにより、一芯の光ファイバで双方向通信を行うことが可能になる。図７に示したように、下り方向のデータ伝送では、各ＯＮＵ７０４に宛てた通信フレームＦｄ１〜Ｆｄｎが、時分割多重化されて、ＯＬＴ７０１からＯＮＵ７０４−１〜７０４−ｎに送られる。各ＯＮＵ７０４−１〜７０４−ｎは、暗号化等の手法を用いて受信データから自分宛の通信フレームのみを抽出し、他の通信フレームを廃棄する。一方、上り方向のデータ伝送では、各ＯＮＵ７０４−１〜７０４−ｎからＯＬＴ７０１に、通信フレームＦｕ１〜Ｆｕｎが送られる。このとき、各ＯＮＵ７０４−１〜７０４−ｎの送信タイミングを適当に調整することにより、各通信フレームをスプリッタ７０２で時分割多重化することができる。ＯＮＵ７０１は、上り方向の送信タイミングを制御するための信号を、各ＯＮＵ７０４−１〜７０４−ｎに送る。なお、上り方向の送信タイミングは、スプリッタ７０２と各ＯＮＵ７０４−１〜７０４−ｎとの伝送遅延ばらつき（すなわち光カプラ・ＯＮＵ間の距離ばらつき）を考慮して決定される。

ＰＯＮとしては、例えばＧＰＯＮが知られている。ＧＰＯＮは、国際電気通信連合電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ；International Telecommunications Union-Telecommunications Sector)勧告Ｇ．９８４で標準化されたネットワークである。ＧＰＯＮは、イーサネット（登録商標）通信方式、時分割多重（ＴＤＭ；Time Division Multiplexing)通信方式及び非同期転送モード（ＡＴＭ；Asynchronous Transfer Mode)通信方式を収容することができる光アクセス・ネットワーク・システムである。ここで、イーサネット通信方式はインターネット等で使用される通信方式、ＴＤＭ通信方式は既存の電話サービス等で使用される通信方式、ＡＴＭ通信方式は音声・データ・映像のあらゆるメディア通信で使用される通信方式である。ＧＰＯＮを開示する文献としては、例えば下記特許文献１、２および非特許文献１が知られている。

以下、イーサネット、ＴＤＭ、ＡＴＭの３種類の通信方式をＧＰＯＮに収容する方法について、下り通信と上り通信とに分けて説明する。

図８は、ＩＴＵ−Ｔ勧告による従来のＧＰＯＮでの通信用フレームの構造を示す概念図である。ＧＰＯＮの下り通信には、ＧＰＯＮトランスミッション・コンバージェンス・レイヤ(ＧＴＣ；GPON Transmission Convergence Layer)と称される、１２５μｓｅｃ周期のフレームが用いられる。図８に示したように、ＧＴＣフレームは、オーバーヘッドとペイロードとを含む。

オーバーヘッドは、通信の制御、保守・運用等に必要な情報を収容する領域であり、フレームヘッダとして、ＰＣＢｄ(Physical Control Block downstream)、すなわち当該ＧＴＣフレームに関する各種情報が収容される。ＰＣＢｄには、上り通信における各ＯＮＵ７０４−１〜７０４−ｎの送信制御情報である上り帯域マップが収容される。図８の例では、アロケーション識別子（Ａｌｌｏｃ ＩＤ；Allocation Identifier)‘１’（ここではＯＮＵ７０４−１に対応）にはスロットル‘１００’〜‘３００’が割り当てられ、Ａｌｌｏｃ ＩＤ‘２’（ここではＯＮＵ７０４−２に対応）にはスロットル‘４００’〜‘５００’が割り当てられ、また、Ａｌｌｏｃ ＩＤ‘３’（ここではＯＮＵ７０４−３に対応）にはスロットル‘５２０’〜‘６００’が割り当てられている。

ペイロードは、ユーザ信号を収容する領域であり、ＡＴＭパーティションと、ＧＰＯＮエンカプスレーション・メソッド（ＧＥＭ；G-PON Encapsulation Method)パーティションとを含む。ＡＴＭパーティションには、ＡＴＭ信号のＡＴＭセルがそのまま収容される。また、ＧＥＭパーティションには、ＧＥＭフレームが収容される。ＧＥＭフレームとは、イーサネット信号或いはＴＤＭ信号が収容されたフレームである（後述）。ＡＴＭパーティションとＧＥＭパーティションとの境界位置を示す情報は、オーバーヘッドのＰＣＢｄ内に収容される。

一方、上り信号では、ＯＮＵごとに、オーバーヘッドとペイロードで構成されるフレームを用いる。上り信号においても、ＡＴＭ信号の場合は、ＡＴＭセルをペイロードに直接マッピングし、イーサネット信号やＴＤＭ信号の場合には、ＧＥＭフレーム化した後に、ＧＥＭフレームをペイロードにマッピングする。

図９は、ＧＴＣフレームのレイヤ構成及びプロトコルスタックを示す概念図である。なお、ここでは代表してＯＮＵでのプロトコルスタックについて説明する。

ＯＮＵ７０４−１〜７０４−ｎの各ＧＴＣフレーミング・サブ・レイヤ９１０は、下り通信用ＧＴＣフレームを受信したとき、Ａｌｌｏｃ ＩＤに基づいて、該ＧＴＣフレームのＡＴＭパーティションからＡＴＭ信号を読み出し、且つ、ＧＥＭパーティションからＧＥＭフレームを読み出す。トランスミッション・コンバージェンス（ＴＣ；Transmission Convergence)アダプテーション・サブ・レイヤ９２０は、ＡＴＭ信号を取り込み（ＡＴＭ−ＴＣアダプタ９２２）、このＡＴＭ信号のコネクション情報である仮想パス識別子（ＶＰＩ；Virtual Path Identifier)値及び仮想チャネル識別子（ＶＣＩ；Virtual Channel Identifier)値を用いた論理パス識別処理を行って（ＶＰＩ／ＶＣＩフィルタ９２５）、ＡＴＭクライアントに出力する。また、このＴＣアダプテーション・サブ・レイヤ９２０は、ＧＥＭ信号を取り込み（ＧＥＭ ＴＣアダプタ９２１）、このＧＥＭ信号のコネクション情報であるポート識別（ＩＤ；Identification)値およびペイロードタイプ識別子（ＰＴＩ；Payload Type Indicator)コードを用いた論理パス識別処理を行って（ポートＩＤ・ＰＴＩフィルタ９２３）、ＧＥＭクライアントに出力する。ＡＴＭクライアントおよびＧＥＭクライアントは、受信したＡＴＭ信号、イーサネット信号或いはＴＤＭ信号を用いて、所定のサービスを実行する。

一方、上り通信を行うとき、ＯＮＵ７０４−１〜７０４−ｎのＧＴＣフレーミング・サブ・レイヤ９１０は、Ａｌｌｏｃ ＩＤに対応するコンテナを生成し、このコンテナのペイロードにＡＴＭ信号またはＧＥＭフレームを収容して、送信する（図８参照）。各ＯＮＵ７０４−１〜７０４−ｎから送信されたコンテナは、スプリッタ７０２で時分割多重されて、ＯＬＴ７０１に転送される（図７参照）。

図１０を参照して、上述のプロトコルスタックを実現する信号処理装置について、ここではＯＮＵ側の信号処理装置を例にとって説明する。図１０は、従来のＧＰＯＮで用いられる信号処理装置の構成例を示す概略図である。

下り通信の際に、ＧＴＣフレーミング・サブ・レイヤ９１０が行う機能のうち、多重化９１１は、ＧＴＣ分解機能部１０５０での機能に対応する。また、ＧＥＭパーティション９１３は、ＧＥＭ抽出機能部１０５２での機能に対応する。さらに、ＡＴＭパーティション９１４は、ＡＴＭ抽出機能部１０５３での機能に対応する。

また、ＴＣアダプテーション・サブ・レイヤ９２０が行う機能のうち、ポートＩＤ・ＰＴＩフィルタ９２３は、振分け機能部１０５４、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部１０６２及びＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部１０６４での機能に対応する。ＶＰＩ／ＶＣＩフィルタ９２５は、ＡＴＭインタフェース１０７６での機能に対応する。ＧＥＭ ＴＣアダプタ９２１、ＡＴＭ ＴＣアダプタ９２２については、図９には特に図示していないが、ＧＥＭ抽出機能部１０５２から振分け機能部１０５４へのＧＥＭフレームの受け渡し、及び、ＡＴＭ抽出機能部１０５３からＡＴＭインタフェース１０７６へのＡＴＭ信号の受け渡しを行う。

一方、上り通信の際に、ＧＴＣフレーミング・サブ・レイヤ９１０が行う機能のうち、多重化９１１は、ＧＴＣフレーミング機能部１０３４での機能に対応する。また、ＧＥＭパーティション９１３は、ＧＥＭマッピング機能部１０３２での機能に対応する。さらに、ＡＴＭパーティション９１４は、ＡＴＭマッピング機能部１０３３での機能に対応する。

また、ＴＣアダプテーション・サブ・レイヤ９２０が行う機能のうち、ポートＩＤ・ＰＴＩフィルタ９２３は、イーサネット／ＧＥＭ変換機能部１０１２及びＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部１０１４での機能に対応する。

なお、ＶＰＩ／ＶＣＩフィルタ９２５及びＡＴＭ ＴＣアダプタ９２２については、図９には特に図示していないが、ＡＴＭインタフェース１００６からＡＴＭ用帯域管理バッファ機能部１０３１へＡＴＭ信号を受け渡す機能に対応する。また、ＧＥＭ ＴＣアダプタ９２１については、図９には特に図示していないが、イーサネット／ＧＥＭ変換機能部１０１２及びＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部１０１４からＧＥＭ用帯域管理バッファ機能部１０３０へのＧＥＭフレームの受け渡しを行う。

図１１は、ＧＥＭフレームのフォーマットを示す概念図である。図１１（Ａ）に示したように、ＧＥＭフレームは、５バイト（すなわち４０ビット）のオーバーヘッドと、任意バイトのペイロードとを有する。さらに、このオーバーヘッドは、１２ビットのペイロード長識別子（ＰＬＩ；Payload Length Indicator)と、１２ビットのポートＩＤと、３ビットのＰＴＩと、１３ビットのヘッダ誤り制御（ＨＥＣ；Header Error Control)とを含む。ＰＴＩの各コード値が示す意味は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４で規定されている（図１１（Ｂ）参照）。

上述したように、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４では、ＧＥＭフレームに、イーサネット信号或いはＴＤＭ信号が収容される。このとき、１個のイーサネット信号等は、１個のＧＥＭフレームに収容してもよいし、複数個のＧＥＭフレームに分けて収容してもよい。図１２（Ａ）は、１個のイーサネット信号等を１個のＧＥＭフレームに収容した例、図１２（Ｂ）は２個のＧＥＭフレームに収容した例、図１２（Ｃ）は３個のＧＥＭフレームに収容した例である。なお、図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、最後のＧＥＭフレーム（ＧＥＭフレームが１個の場合を含む）ではオーバーヘッドのＰＴＩコードが‘００１’に設定され、それ以外のＧＥＭフレームでは該ＰＴＩコードが‘０００’に設定される。さらに、１個のイーサネット信号等を複数のＧＥＭフレームに分割収容した場合は、これらのＧＥＭフレームを複数のＧＴＣフレームに分けて収容することができる。これにより、ＧＴＣフレームのペイロードを有効に使用して、通信効率を高めることができる。図１２（Ｄ）の例では、一番目のＧＴＣフレーム（ＧＴＣ１）には最初のＧＥＭフレームの一部（ＧＥＭ１ａ）と二番目のＧＥＭフレーム（ＧＥＭ２）の全部とが収容され、また、二番目のＧＴＣフレーム（ＧＴＣ２）には最初のＧＥＭフレームの残り（ＧＥＭ１ｂ）と三番目のＧＥＭフレーム（ＧＥＭ３）の全部とが収容されている。なお、図１２（Ｄ）において、ＰＬＯｕ(Physical Layer Overhead upstream)は、ＧＴＣフレームのプリアンブル等を収容するオーバーヘッド領域に収容されている。

図１３（Ａ）は、イーサネット信号をＧＥＭフレームに収容する方法を示す概念図である。イーサネット・パケットにおいて、ＩＰＧ（Inter Packet Gap)は直前のパケット送信から今回のパケット送信までの待ち時間に相当する信号、プリアンブルおよびSFD（Start Frame Delimiter)はフレーム送信の開始を示す信号、ＤＡ(Destination Address)は宛先アドレス、ＳＡ(Source Address)は送信元アドレス、Length/typeはデータフィールドの長さ或いは上位層プロトコルを示す情報、ＭＡＣクライアントはデータフィールド、ＦＣＳ(Frame Check Sequence)はエラー検出用データ、ＥＯＦ(End Of File)はイーサネット・パケットの終端である。ＧＰＯＮでは、これらのうち、ＤＡ、ＳＡ、Length/type、ＭＡＣクライアントおよびＦＣＳが、ＧＥＭフレームのペイロードに収容される。

図１３（Ｂ）は、ＴＤＭ信号をＧＥＭフレームに収容する方法を示す概念図である。ＴＤＭ信号は、そのままＧＥＭフレームのペイロードに収容される。
特開２００４−３２０７４５号公報 特開２００４−３２０７４６号公報 ITU-T Study Group 15編集、‘SERIES G:TRANSMISSION SYSTEM AND MEDIA, DIGITAL SYSTEM AND NETWORKS’、２００４年２月、INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION発行

上述のように、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４では、ＡＴＭ信号のＡＴＭセルをＡＴＭパーティションにそのまま収容し、また、イーサネット信号およびＴＤＭ信号をＧＥＭパーティションに収容すると規定されている（図８参照）。そして、ＡＴＭ信号の処理はＶＰＩ／ＶＣＩを用いて行い、イーサネット信号およびＴＤＭ信号の処理はポートＩＤ値およびＰＴＩコードを用いて行っている（図９参照）。このため、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４に準拠したＯＬＴやＯＮＵでは、ＡＴＭ信号用の処理機能とＧＥＭフレーム（イーサネット信号及びＴＤＭ信号）用の処理機能とを個別に設ける必要がある。このため、ＧＰＯＮには、ＯＬＴやＯＮＵが高価になるという欠点がある。

また、現状の通信サービスでは、ＡＴＭ通信方式は、イーサネット通信方式やＴＤＭ通信方式と比較して、サービス提供されている国又は地域が少ない。さらには、ＡＴＭ通信サービスの利用頻度が低いことにより、ＧＰＯＮを構築する際にＡＴＭ通信方式に対応させないケースも多くなると考えられる。このような理由からも、ＡＴＭ信号の処理機能を低価格で実現する技術が望まれる。

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、ＡＴＭ信号の処理機能を有する、ＧＰＯＮで用いられる信号処理装置を、簡単な回路構成、すなわち低価格で提供する点にある。また、この信号処理装置で実施される信号処理方法を提供することを他の目的としている。

上述した目的を達成するために、この発明のギガビット受動型光加入者ネットワークの、例えばＯＬＴやＯＮＵに用いられる信号処理装置は、イーサネット／ＧＥＭ変換機能部、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部、非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換機能部、帯域管理バッファ機能部、ＧＥＭマッピング機能部、ＧＴＣフレーミング機能部、ＧＴＣ分解機能部及びマッピング情報管理機能部を備えて構成される。

イーサネット／ＧＥＭ変換機能部は、入力されたイーサネット信号をＧＥＭフレームに変換する。ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部は、入力されたＴＤＭ信号をＧＥＭフレームに変換する。また、非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換機能部は、入力された非ＧＥＭ信号をＧＥＭフレームに変換する。

ここで、非ＧＥＭ信号は、従来のＧＰＯＮではＧＥＭフレームとして扱われなかった信号であり、例えばＡＴＭ信号が該当する。また、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部に入力され、あるいはＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部から出力されるＴＤＭ信号、すなわち、従来のＧＰＯＮでＧＥＭフレームに収容されているＴＤＭ信号とは、帯域が異なっているＴＤＭ信号も非ＧＥＭ信号に該当する。

帯域管理バッファ機能部は、イーサネット／ＧＥＭ変換機能部、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部及び非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換機能部の少なくとも１つから受け取ったＧＥＭフレームを待機させ、ＧＥＭマッピング機能部からの指示に応答して、ＧＥＭフレームをＧＥＭマッピング機能部へ送る。ＧＥＭマッピング機能部は、マッピング情報管理機能部から受け取ったマッピング情報に従って、帯域管理バッファ機能部から受け取ったＧＥＭフレームの、ＧＴＣフレーム上の出力タイムスロットへの割り当てを行う。
ＧＴＣフレーミング機能部は、フレームヘッダを生成してオーバーヘッドに収容するとともに、出力タイムスロットへの割り当てが行われたＧＥＭフレームをペイロードに収容することによって、ＧＴＣフレームを生成して出力する。ＧＴＣ分解機能部は、入力されたＧＴＣフレームをオーバーヘッドとペイロードに分解して、オーバーヘッドをマッピング情報管理機能部へ送る。
マッピング情報管理機能部は、ＧＴＣ分解機能部に入力されたＧＴＣフレームのオーバーヘッドからマッピング情報を生成し、及び、生成したマッピング情報をＧＥＭマッピング機能部に送る。

上述した信号処理装置の実施にあたり、好ましくは、ＧＥＭ抽出機能部、振分け機能部、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部及びＧＥＭ／非ＧＥＭ変換機能部をさらに備えて構成されるのが良い。

ＧＴＣ分解機能部は、ペイロードをＧＥＭ抽出機能部へ送る。ＧＥＭ抽出機能部は、ペイロードからＧＥＭフレームを抽出して、振分け機能部へ送る。

振分け機能部は、ＧＥＭフレームがイーサネット信号、ＴＤＭ信号及び非ＧＥＭ信号のいずれを含んでいるか判定する。振分け機能部は、イーサネット信号を含んでいるＧＥＭフレームをＧＥＭ／イーサネット変換機能部へ送り、ＴＤＭ信号を含んでいるＧＥＭフレームをＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部へ送り、及び、非ＧＥＭ信号を含んでいるＧＥＭフレームをＧＥＭ／非ＧＥＭ変換機能部へ送る。
ＧＥＭ／イーサネット変換機能部は、イーサネット信号を含むＧＥＭフレームをイーサネット信号に変換し、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部は、ＴＤＭ信号を含むＧＥＭフレームをＴＤＭ信号に変換し、ＧＥＭ／非ＧＥＭ変換機能部は、非ＧＥＭ信号を含むＧＥＭフレームを非ＧＥＭ信号に変換する。

また、さらに好ましくは、１つのチップセット内に、ＧＴＣ分解機能部、帯域管理バッファ機能部、ＧＥＭマッピング機能部、ＧＴＣフレーミング機能部、マッピング情報管理機能部、イーサネット／ＧＥＭ変換機能部及びＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部を備え、チップセット外に、非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換機能部を備えるのが好適である。

また、１つのチップセット内に、ＧＴＣ分解機能部、帯域管理バッファ機能部、ＧＥＭマッピング機能部、ＧＴＣフレーミング機能部及びマッピング情報管理機能部を備え、チップセット外に、イーサネット／ＧＥＭ変換機能部、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部及び非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換機能部を備える構成にしても良い。

上述した目的を達成するために、この発明のギガビット受動型光加入者ネットワークで行われる信号処理方法は、イーサネット／ＧＥＭ変換過程、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換過程、非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換過程、帯域管理バッファ過程、ＧＥＭマッピング過程、ＧＴＣフレーミング過程、ＧＴＣ分解過程及びマッピング情報管理過程を備えている。

イーサネット／ＧＥＭ変換過程では、入力されたイーサネット信号をＧＥＭフレームに変換し、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換過程では、入力されたＴＤＭ信号をＧＥＭフレームに変換し、非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換過程では、入力された非ＧＥＭ信号をＧＥＭフレームに変換する。

帯域管理バッファ過程では、イーサネット／ＧＥＭ変換過程、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換過程又は非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換過程で変換されたＧＥＭフレームを待機させ、ＧＥＭマッピング過程では、マッピング情報管理過程で生成されるマッピング情報に従って、ＧＥＭフレームのＧＴＣフレーム上の出力タイムスロットへの割り当てを行う。

ＧＴＣフレーミング過程では、フレームヘッダを生成してオーバーヘッドに収容するとともに、出力タイムスロットへの割り当てが行われたＧＥＭフレームをペイロードに収容することによって、ＧＴＣフレームを生成して出力する。

ＧＴＣ分解過程では、入力されたＧＴＣフレームをオーバーヘッドとペイロードに分解する。

マッピング情報管理過程では、ＧＴＣ分解過程で分解されたＧＴＣフレームのオーバーヘッドからマッピング情報を生成する。

上述した信号処理方法の実施にあたり、好ましくは、ＧＥＭ抽出過程、振分け過程、ＧＥＭ／イーサネット変換過程、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換過程及びＧＥＭ／非ＧＥＭ変換過程をさらに備えるのが良い。ＧＥＭ抽出過程では、ＧＴＣ分解過程で分解されたペイロードからＧＥＭフレームを抽出している。振分け過程では、ＧＥＭフレームがイーサネット信号、ＴＤＭ信号及び非ＧＥＭ信号のいずれを含んでいるか判定する。イーサネット信号を含んでいるＧＥＭフレームに対してＧＥＭ／イーサネット変換過程が行われ、ＴＤＭ信号を含んでいるＧＥＭフレームに対してＧＥＭ／ＴＤＭ変換過程が行われ、及び、非ＧＥＭ信号を含んでいるＧＥＭフレームに対してＧＥＭ／非ＧＥＭ変換過程が行われる。

ＧＥＭ／イーサネット変換過程では、イーサネット信号を含むＧＥＭフレームをイーサネット信号に変換する。ＧＥＭ／ＴＤＭ変換過程では、ＴＤＭ信号を含むＧＥＭフレームをＴＤＭ信号に変換する。ＧＥＭ／非ＧＥＭ変換過程では、非ＧＥＭ信号を含むＧＥＭフレームを非ＧＥＭ信号に変換する。

この発明の信号処理装置、信号処理方法によれば、従来のＧＰＯＮでＧＥＭフレームに変換して扱われる、イーサネット信号及びＴＤＭ信号と、従来のＧＰＮではＧＥＭフレームに変換して扱われない、ＡＴＭ信号などの非ＧＥＭ信号の各信号をＧＥＭフレームに変換することにより、各信号を統一して取り扱うことができる。

このため、従来必要であった、ＡＴＭ信号用の帯域管理バッファ機能部、ＡＴＭマッピング機能部及びＡＴＭ抽出機能部が不要となるなど、回路構成が簡単になる。

また、ＧＴＣ入力部、ＧＴＣ出力部、マッピング機能部、イーサネット／ＧＥＭ変換機能部、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部及びＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部を備え、チップセット外に、非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換機能部及びＧＥＭ／非ＧＥＭ変換機能部を備える構成にすることにより、ＡＴＭサービスを行わない信号処理装置に対してこのＡＴＭ信号用の回路を備えないチップセットを適用できるなど、回路規模を削減できる。

さらに、チップセットにＧＥＭフレームを入力できる構成にすれば、例えば、ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部に代えて、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部を設けるなどすることにより、既存のチップセットが備えるＴＤＭインタフェースと、帯域が異なるＴＤＭ信号に対してもこのチップセットを適用することができる。

また、１つのチップセット内に、通信サービスの種類に依存しないコア部としてＧＴＣ入力部、ＧＴＣ出力部及びマッピング機能部を備え、チップセット外に、通信サービスの種類に依存するサービス部としてイーサネット／ＧＥＭ変換機能部、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部、非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換機能部及びＧＥＭ／非ＧＥＭ変換機能部を備える構成にすると、チップセットには、通信サービスの種類に依存する機能を備えない。このため、コア部を全てのＧＰＯＮで共通に使用することができ、コストダウンを図ることができる。

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の配置関係及び接続関係についてはこの発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の接続関係及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。

図１を参照して、この発明の信号処理装置としてＯＮＵの構成例について説明する。図１は、ＧＰＯＮで用いられるＯＮＵの構成例を示す該略図である。ここで、図８を参照して説明した従来のＧＴＣフレームでは、ＧＥＭフレームにマッピングされていなかった非ＧＥＭ信号として、ＡＴＭ信号を例にとって説明する。

信号処理装置１００は、通信サービスの種類に依存しない構成であるコア部１０１ａと、個々の通信サービスの種類に依存するサービス部１０１ｂとを備えている。サービス部１０１ｂには、イーサネット／ＧＥＭ変換機能部１１２、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部１１４、ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部１１６、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部１６２、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部１６４、ＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部１６６及びポートＩＤ管理部１２０が含まれる。また、コア部１０１ａには、帯域管理バッファ機能部１３０、ＧＥＭマッピング機能部１３２及びＧＴＣフレーミング機能部１３４を備えるＧＴＣ出力部１０１ｃと、ＧＴＣ分解機能部１５０、ＧＥＭ抽出機能部１５２及び振分け機能部１５４を備えるＧＴＣ入力部１０１ｄと、マッピング情報抽出機能部１４０とが含まれる。

また、信号処理装置１００は、イーサネット信号、ＴＤＭ信号及びＡＴＭ信号をそれぞれ入出力するイーサネットインタフェース部１０２及び１７２、ＴＤＭインタフェース部１０４及び１７４、及びＡＴＭインタフェース部１０６及び１７６を備えている。

図７を参照して説明したＯＮＵ７０４として用いられる信号処理装置１００には、加入者側の通信端末７０６から、イーサネット信号、ＴＤＭ信号及びＡＴＭ信号が入力される。

イーサネットインタフェース部１０２は、入力されたイーサネット信号をＯＮＵの内部フォーマットに変換し、変換したイーサネット信号をイーサネット／ＧＥＭ変換機能部１１２へ送る。

イーサネット／ＧＥＭ変換機能部１１２は、イーサネット信号をＧＥＭフレームに変換する。このとき、イーサネット／ＧＥＭ変換機能部１１２は、ＧＥＭフレームの生成に必要なポートＩＤをポートＩＤ管理部１２０から受信し、このポートＩＤをＧＥＭフレームの生成に利用する。生成されたＧＥＭフレームは、帯域管理バッファ機能部１３０へ送られ、所定のバッファで出力待ちする。

ＴＤＭインタフェース部１０４は、入力されたＴＤＭ信号をＯＮＵの内部フォーマットに変換し、変換したＴＤＭ信号をＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部１１４へ送る。

ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部１１４は、ＴＤＭ信号をＧＥＭフレームに変換する。このとき、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部１１４は、ＧＥＭフレームの生成に必要なポートＩＤをポートＩＤ管理部１２０から受信し、このポートＩＤをＧＥＭフレームの生成に利用する。生成されたＧＥＭフレームは、帯域管理バッファ機能部１３０へ送られ、所定のバッファで出力待ちする。

ＡＴＭインタフェース部１０６は、受信したＡＴＭ信号をＯＮＵの内部フォーマットに変換し、変換したＡＴＭ信号をＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部１１６へ送る。

ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部１１６は、ＡＴＭ信号をＧＥＭフレームに変換する。このとき、ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部１１６は、ＧＥＭフレームの生成に必要なポートＩＤをポートＩＤ管理部１２０から受信し、このポートＩＤをＧＥＭフレームの生成に利用する。生成されたＧＥＭフレームは、帯域管理バッファ機能部１３０へ送られ、所定のバッファで出力待ちする。

この発明の信号処理装置では、イーサネット信号及びＴＤＭ信号に加えて、ＡＴＭ信号もＧＥＭフレームに収容する。ＡＴＭ信号のＧＥＭフレームへのマッピング、すなわち収容は、任意好適な方法で行えば良く、例えば、１個のＧＥＭフレームのペイロードに１個又は複数個のＡＴＭセルがマッピングされる。図２は、ＡＴＭセルをＧＥＭフレームへマッピングする方法を示す概念図である。ＡＴＭセルは、そのままＧＥＭフレームのペイロードに収容される。

ＧＥＭ用の帯域管理バッファ機能部１３０は、所定のバッファで出力待ちしている各ＧＥＭフレームを、ＧＥＭマッピング機能部１３２からの指示に従って、ＧＥＭマッピング機能部１３２へ送る。

ＧＥＭマッピング機能部１３２は、マッピング情報管理機能部としての、マッピング情報抽出機能部１４０から受け取ったマッピング情報に従って、帯域管理バッファ機能部１３０へ指示を送り、ＧＥＭフレームを、ＧＴＣフレーム上の適切な出力タイムスロットに割り当てる。このマッピング情報により、上り信号であるＧＴＣフレームの時分割多重位置が決まる。なお、マッピング情報抽出機能部１４０の機能については、後述する。

ＧＴＣフレーミング機能部１３４は、ＧＴＣフレームを生成する。すなわち、ＧＴＣフレーミング機能部１３４は、出力タイムスロットへの割り当てが行われたＧＥＭフレームを、ＧＴＣフレームのペイロードに収容するとともに、ＧＴＣフレームのフレームヘッダを生成して、オーバーヘッドに収容する。

ＧＴＣフレーミング機能部１３４で生成されたＧＴＣフレームは、ＯＮＵのＰＯＮインタフェースから、上り信号として出力されて、ＯＬＴに送られる。

ＯＮＵは、ＯＬＴから下り信号としてＧＴＣフレームを受信する。ＯＮＵが受信したＧＴＣフレームは、信号処理装置であるＯＮＵのＰＯＮインタフェース（ＩＦ）から入力され、ＧＴＣ分解機能部１５０に送られる。

ＧＴＣ分解機能部１５０は、ＧＴＣフレームをオーバーヘッドとペイロードとに分解する。ＧＴＣ分解機能部１５０は、ＧＴＣフレームのペイロードをＧＥＭ抽出機能部１５２へ送るとともに、オーバーヘッドをマッピング情報抽出機能部１４０へ送る。

マッピング情報管理機能部であるマッピング情報抽出機能部１４０は、ＯＬＴから下り信号として受信したＧＴＣフレームのオーバーヘッドから、上り帯域マップを抽出することによりＧＥＭマッピング情報を生成する。このＧＥＭマッピング情報は、ＧＥＭマッピング機能部１３２へ送られ、上り信号での時分割多重位置の決定に用いられる。

ＧＥＭ抽出機能部１５２は、ＧＴＣフレームのペイロードから、各ＧＥＭフレームを抽出する。ここで抽出された各ＧＥＭフレームは、振分け機能部１５４に送られる。

振分け機能部１５４は、ポートＩＤ管理部１２０から受け取ったポートＩＤ情報に基づいて、各ＧＥＭフレームがイーサネット信号、ＴＤＭ信号及びＡＴＭ信号のどれを含んだものであるかを判定する。イーサネット信号を含んだＧＥＭフレームは、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部１６２へ送られる。ＴＤＭ信号を含んだＧＥＭフレームは、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部１６４へ送られる。また、ＡＴＭ信号を含んだＧＥＭフレームは、ＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部１６６へ送られる。

ＧＥＭ／イーサネット変換機能部１６２は、ＧＥＭフレームを受け取ると、このＧＥＭフレームをイーサネット信号に変換し、イーサネットインタフェース部１７２へ送る。イーサネットインタフェース部１７２は、ＯＮＵの内部フォーマットのイーサネット信号を、適切なフォーマットに変換して加入者側の通信端末に出力する。

また、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部１６４は、ＧＥＭフレームを受け取ると、このＧＥＭフレームをＴＤＭ信号に変換し、ＴＤＭインタフェース部１７４へ送る。ＴＤＭインタフェース部１７４は、ＯＮＵの内部フォーマットのＴＤＭ信号を、適切なフォーマットに変換して加入者側の通信端末７０６に出力する。

さらに、ＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部１６６は、ＧＥＭフレームを受け取ると、このＧＥＭフレームをＡＴＭ信号に変換し、ＡＴＭインタフェース部１７６へ送る。ＡＴＭインタフェース部１７６は、ＯＮＵの内部フォーマットのＡＴＭ信号を、適切なフォーマットに変換して加入者側の通信端末７０６に出力する。

図３は、この発明のＧＴＣフレームのレイヤ構成及びプロトコルスタックを示す概念図である。

このＧＴＣフレームは、通信の制御、保守・運用等に必要な情報を収容するオーバーヘッドと、ユーザ信号を収容するペイロードとを備えている。なお、オーバーヘッドについては、図８を参照して説明した従来のＧＴＣフレームと同様なので、ここでは図示及び説明を省略する。

ペイロードには、イーサネット信号、ＴＤＭ信号及び非ＧＥＭ信号のいずれかを含むＧＥＭフレームが収容されるＧＥＭパーティションが設けられている。

この発明で用いられるＧＴＣフレームは、ペイロードがＡＴＭパーティションとＧＥＭパーティションに分割されておらず、すなわち、ペイロードにＧＥＭパーティションだけを備えていて、ＡＴＭパーティションを備えない点が従来のＧＴＣフレームと異なっている。この発明のＧＴＣフレームでは、従来ＡＴＭパーティションに収容されていたＡＴＭセルが、ＧＥＭフレームパーティションに収容される。すなわち、イーサネット信号、ＴＤＭ信号及びＡＴＭ信号が変換されたＧＥＭフレームは全て、ＧＴＣフレームのＧＥＭパーティションにマッピングされる（図３（Ａ））。

なお、ＡＴＭパーティションを備えないＧＴＣフレームは、例えばＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４に準拠したＧＴＣフレームについて、オーバーヘッドでのＧＥＭパーティションの開始位置や長さを指定することで実現可能である。すなわち、従来のＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４で標準化されたＧＰＯＮにそのまま用いることができる。

プロトコルスタックの、ＧＴＣフレーミング・サブ・レイヤ３１０は、下り通信用ＧＴＣフレームを受信したとき、Ａｌｌｏｃ ＩＤに基づいて、該ＧＴＣフレームのＧＥＭパーティションからＧＥＭフレームを読み出す。このＧＴＣフレーミング・サブ・レイヤ３１０が行う機能のうち、多重化３１１は、ＧＴＣ分解機能部１５０での機能に対応する。また、ＧＥＭパーティション３１３は、ＧＥＭ抽出機能部１５２での機能に対応する。

ＴＣアダプテーション・サブ・レイヤ３２０は、ＧＥＭフレームを取り込み（ＧＥＭ ＴＣアダプタ３２１）、ポートＩＤ値及びＰＴＩ（Ｐａｙｌｏａｄ Ｔｙｐｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）コードを用いた論理パス識別処理を行って（ポートＩＤ・ＰＴＩフィルタ３２３）、ＧＥＭクライアントに出力する。

ＡＴＭ信号を含むＧＥＭフレームは、ＶＰＩ値及びＶＣＩ値を用いた論理識別処理（ＶＰＩ／ＶＣＩフィルタ３２５）が行われて、ＡＴＭクライアントに出力される。

このＴＣアダプテーション・サブ・レイヤ３２０が行う機能のうち、ポートＩＤ・ＰＴＩフィルタ３２３は、振分け機能部１５４、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部１６２、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部１６４及びＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部１６６での機能に対応する。ＶＰＩ／ＶＣＩフィルタ３２５は、ＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部１６６での機能に対応する。

ＧＥＭ ＴＣアダプタ３２１については、図１には特に図示していないが、ＧＥＭ抽出機能部１５２から振分け機能部１５４へのＧＥＭフレームの受け渡しを行う。なお、例えばイーサネット信号でのＭＡＣアドレスを用いた論理識別処理等も行われるが、ここでは図示及び説明を省略する。

一方、上り通信の際に、ＧＴＣフレーミング・サブ・レイヤ３１０が行う機能のうち、多重化３１１は、ＧＴＣフレーミング機能部１３４での機能に対応する。また、ＧＥＭパーティション３１３は、ＧＥＭマッピング機能部１３２での機能に対応する。さらに、Ａｌｌｏｃ ＩＤフィルタ３１５は、ＧＥＭ用の帯域管理バッファ機能部１３０での機能に対応する。

また、ＴＣアダプテーション・サブ・レイヤ３２０が行う機能のうち、ポートＩＤ・ＰＴＩフィルタ３２３は、イーサネット／ＧＥＭ変換機能部１１２、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部１１４及びＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部１１６での機能に対応する。

なお、ＶＰＩ／ＶＣＩフィルタ３２５については、図１には特に図示していないが、ＡＴＭインタフェース１０６からＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部１１６へＡＴＭ信号を受け渡す機能に対応する。また、ＧＥＭ ＴＣアダプタ３２１については、図１には特に図示していないが、ＧＥＭ抽出機能部１５２から振分け機能部１５４へのＧＥＭフレームの受け渡しを行う（図３（Ｂ））。

次に、図４を参照して、この発明の信号処理装置としてＯＬＴの構成例について説明する。図４は、ＧＰＯＮで用いられるＯＬＴの構成例を示す該略図である。

ＯＬＴは、例えば基盤ネットワーク側から、イーサネット信号、ＴＤＭ信号及びＡＴＭ信号等を受信する。

ＯＬＴが備えるイーサネットインタフェース部４０２は、受信したイーサネット信号をＯＬＴの内部フォーマットに変換し、変換したイーサネット信号をイーサネット／ＧＥＭ変換機能部４１２へ送る。また、ＯＬＴが備えるＴＤＭインタフェース部４０４は、受信したＴＤＭ信号をＯＬＴの内部フォーマットに変換し、変換したＴＤＭ信号をＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部４１４へ送る。さらに、ＯＬＴが備えるＡＴＭインタフェース部４０６は、受信したＡＴＭ信号をＯＬＴの内部フォーマットに変換し、変換したＡＴＭ信号をＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部４１６へ送る。

イーサネット／ＧＥＭ変換機能部４１２、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部４１４及びＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部４１６、ポートＩＤ管理部４２０、帯域管理バッファ機能部４３０、ＧＥＭマッピング機能部４３２及びＧＴＣフレーミング機能部４３４において、各信号からＧＴＣフレームを生成するまでの機能は、図１を参照して説明したＯＮＵと同様なので、ここでは説明を省略する。

ＧＴＣフレーミング機能部４３４で生成されたＧＴＣフレームは、ＯＬＴのＰＯＮインタフェース部から、下り信号として出力されて、ＯＮＵに送られる。

ＯＬＴは、ＯＮＵから上り信号としてＧＴＣフレームを受信する。ＯＬＴが受信したＧＴＣフレームは、ＯＮＵのＰＯＮインタフェースから入力され、ＧＴＣ分解機能部４５０に送られる。

ＧＴＣ分解機能部４５０、ＧＥＭ抽出機能部４５２、振分け機能部４５４、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部４６２、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部４６４、ＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部４６６、イーサネットインタフェース部４７２、ＴＤＭインタフェース部４７４及びＡＴＭインタフェース部４７６において、ＧＴＣフレームから各信号を生成するまでの機能は、図１を参照して説明したＯＮＵにおける機能と同様なので、ここでは説明を省略する。

マッピング情報管理機能部としての、マッピング情報生成機能部４４１は、各ＯＮＵから受け取ったＧＴＣフレームのオーバーヘッドに収容されている帯域管理情報を元に、帯域割り当てを計算することにより、上り信号のＧＥＭマッピング情報を生成する。マッピング情報生成機能部４４１は、生成したＧＥＭマッピング情報をＧＥＭマッピング機能部４３２へ送る。

上述した信号処理装置の構成によれば、ＧＰＯＮで扱う、イーサネット、ＴＤＭ及びＡＴＭの各信号をＧＥＭフレームに変換することにより、各信号を統一して取り扱う。このため、従来必要であった、ＡＴＭ用の帯域管理バッファ機能部、ＡＴＭマッピング機能部及びＡＴＭ抽出機能部が不要となるなど、回路構成を簡単にできる。

この信号処理装置の実施に当たり、１つのチップセット内に、コア部と、サービス部を設けることができる。

また、サービス部のうち、ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部及びＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部をこのチップセットの外側に設けても良い。図５を参照して、この発明の信号処理装置の構成例として、ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部及びＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部をこのチップセットの外側に設けたＯＮＵについて説明する。

チップセット５８０には、ＧＴＣ出力部５０１ｃ、ＧＴＣ入力部５０１ｄ及びマッピング情報抽出部５４０を備えるコア部５０１ａと、サービス部５０１ｂの中で、イーサネット／ＧＥＭ変換機能部５１２、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部５１４、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部５６２及びＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部５６４とが、設けられている。ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部５１６及びＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部５６６は、チップセット５８０外に設けられている。なお、イーサネットインタフェース部５０２及び５７２と、ＴＤＭインタフェース部５０４及び５７４はチップセット５８０に設けられ、ＡＴＭインタフェース部５０６及び５７６は、チップセット５８０外に、ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部５１６及びＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部５６６とともに設けられている。

このとき、チップセット５８０には、ＡＴＭインタフェース部の代わりにＧＥＭインタフェース部５０８及び５７８を設けておく。ＧＥＭインタフェース部５０８は、ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部５１６で変換されたＧＥＭフレームをチップセット内に導入する。また、ＧＥＭインタフェース部５７８は、ＧＥＭフレームをＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部５６６へ導入する。

この構成によれば、チップセット５８０にＧＥＭインタフェース部５０８及び５７８を備えているので、例えば、ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部に代えて、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部を設けるなどすれば、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部５１４に入力され、又はＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部５６４から出力されるＴＤＭ信号とは帯域が異なるＴＤＭ信号に対してもこのチップセット５８０を適用できる。さらに、ＡＴＭサービスを行う信号処理装置か否かに対して、チップセット５８０にＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部及びＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部を追加するか否かで容易に対応することができる。

また、コア部を１つのチップセット内に設けて、サービス部をチップセットの外側に設けても良い。図６を参照して、この発明の信号処理装置の構成例として、コア部をチップセット内に設けて、サービス部をチップセット外に設けけたＯＮＵについて説明する。

チップセット６８０には、ＧＴＣ出力部６０１ｃ、ＧＴＣ入力部６０１ｄ及びマッピング情報抽出部６４０を備えるコア部６０１ａが設けられている。一方、チップセット６８０外には、イーサネット／ＧＥＭ変換機能部６１２、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部６１４、ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部６１６、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部６６２、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部６６４、ＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部６６６及びポートＩＤ管理機能部６２０を備えるサービス部６０１ｂが設けられている。

このような構成にすると、チップセットには、サービスの種類に依存する機能を備えないので、コア部を全てのＧＰＯＮで共通に使用することができ、コストダウンを図ることができる。

信号処理装置としてＧＰＯＮシステムのＯＮＵ側の構成例を示す概略図である。 ＡＴＭセルをＧＥＭフレームに収容する方法を示す概念図である。 ＧＴＣフレームのレイヤ構成及びプロトコルスタックを示す概念図である。 信号処理装置としてＧＰＯＮシステムのＯＬＴ側の構成例を示す概略図である。 信号処理装置の他の構成例（その１）を示す概略図である。 信号処理装置の他の構成例（その２）を示す概略図である。 ＰＯＮの概略構成を示す概念図である。 従来のＧＰＯＮでの通信用フレームの構造を示す概念図である。 従来のＧＴＣフレームのレイヤ構成及びプロトコルスタックを示す概念図である。 従来のＧＰＯＮで用いられる信号処理装置の構成例を示す概略図である。 ＧＥＭフレームのフォーマットを示す概念図である。 イーサネット信号のＧＥＭフレームへの収容を示す概念図である。 イーサネット信号及びＴＤＭ信号をＧＥＭフレームに収容する方法を示す概念図である。

符号の説明

１００ 信号処理装置
１０１ａ コア部
１０１ｂ サービス部
１０１ｃ、５０１ｃ、６０１ｃ ＧＴＣ出力部
１０１ｄ、５０１ｄ、６０１ｄ ＧＴＣ入力部
１０２、１７２、４０２、４７２、５０２、５７２ イーサネットインタフェース部
１０４、１７４、４０４、４７４、５０４、５７４ ＴＤＭインタフェース部
１０６、１７６、４０６、４７６、５０６、５７６ ＡＴＭインタフェース部
１１２、４１２、５１２ イーサネット／ＧＥＭ変換機能部
１１４、４１４、５１４ ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部
１１６、４１６、５１６ ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部
１２０、４２０ ポートＩＤ管理部
１３０、４３０ 帯域管理バッファ機能部
１３２、４３２ ＧＥＭマッピング機能部
１３４、４３４ ＧＴＣフレーミング機能部
１４０、５４０、６４０ マッピング情報抽出機能部
１５０、４５０ ＧＴＣ分解機能部
１５２、４５２ ＧＥＭ抽出機能部
１５４、４５４ 振分け機能部
１６２、４６２、５６２ ＧＥＭ／イーサネット変換機能部
１６４、４６４、５６４ ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部
１６６、４６６、５６６ ＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部
３１０ ＧＴＣフレーミング・サブ・レイヤ
３１１ 多重化
３２０ ＴＣアダプテーション・サブ・レイヤ
３２１ ＧＥＭ ＴＣアダプタ
３２３ ポートＩＤ・ＰＴＩフィルタ
３２５ ＶＰＩ／ＶＣＩフィルタ
４４１ マッピング情報生成機能部
５０８、５７８ ＧＥＭインタフェース部
５８０、６８０ チップセット
７０４ ＯＮＵ
７０６ 通信端末

Claims (10)

1. ギガビット受動型光加入者ネットワークで用いられる信号処理装置であって、
   イーサネット（登録商標、以下同）／ＧＥＭ変換機能部、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部、非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換機能部、帯域管理バッファ機能部、ＧＥＭマッピング機能部、ＧＴＣフレーミング機能部、ＧＴＣ分解機能部及びマッピング情報管理機能部を備え、
   前記イーサネット／ＧＥＭ変換機能部は、入力されたイーサネット信号をＧＥＭフレームに変換し、
   前記ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部は、入力されたＴＤＭ信号をＧＥＭフレームに変換し、
   前記非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換機能部は、入力された非ＧＥＭ信号をＧＥＭフレームに変換し、
   前記帯域管理バッファ機能部は、前記イーサネット／ＧＥＭ変換機能部、前記ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部及び前記非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換機能部の少なくとも１つから受け取ったＧＥＭフレームを待機させ、前記ＧＥＭマッピング機能部からの指示に応答して、前記ＧＥＭフレームを該ＧＥＭマッピング機能部へ送り、
   前記ＧＥＭマッピング機能部は、前記マッピング情報管理機能部から受け取ったマッピング情報に従って、前記帯域管理バッファ機能部から受け取ったＧＥＭフレームの、ＧＴＣフレーム上の出力タイムスロットへの割り当てを行い、
   前記ＧＴＣフレーミング機能部は、フレームヘッダを生成してオーバーヘッドに収容するとともに、出力タイムスロットへの割り当てが行われたＧＥＭフレームをペイロードに収容することによって、ＧＴＣフレームを生成して出力し、
   前記ＧＴＣ分解機能部は、入力されたＧＴＣフレームをオーバーヘッドとペイロードに分解して、前記オーバーヘッドを前記マッピング情報管理機能部へ送り、
   前記マッピング情報管理機能部は、前記ＧＴＣ分解機能部に入力されたＧＴＣフレームのオーバーヘッドからマッピング情報を生成し、及び、該マッピング情報を前記ＧＥＭマッピング機能部に送る
   ことを特徴とする信号処理装置。
2. ＧＥＭ抽出機能部、振分け機能部、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部及びＧＥＭ／非ＧＥＭ変換機能部をさらに備え、
   前記ＧＴＣ分解機能部は、前記ペイロードを前記ＧＥＭ抽出機能部へ送り、
   前記ＧＥＭ抽出機能部は、前記ペイロードからＧＥＭフレームを抽出して、前記振分け機能部へ送り、
   前記振分け機能部は、前記ＧＥＭフレームがイーサネット信号、ＴＤＭ信号及び非ＧＥＭ信号のいずれを含んでいるか判定し、イーサネット信号を含んでいるＧＥＭフレームを前記ＧＥＭ／イーサネット変換機能部へ送り、ＴＤＭ信号を含んでいるＧＥＭフレームを前記ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部へ送り、及び、非ＧＥＭ信号を含んでいるＧＥＭフレームを前記ＧＥＭ／非ＧＥＭ変換機能部へ送り、
   前記ＧＥＭ／イーサネット変換機能部は、イーサネット信号を含むＧＥＭフレームをイーサネット信号に変換し、
   前記ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部は、ＴＤＭ信号を含むＧＥＭフレームをＴＤＭ信号に変換し、
   前記ＧＥＭ／非ＧＥＭ変換機能部は、非ＧＥＭ信号を含むＧＥＭフレームを非ＧＥＭ信号に変換する
   ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
3. １つのチップセット内に、前記ＧＴＣ分解機能部、前記帯域管理バッファ機能部、前記ＧＥＭマッピング機能部、前記ＧＴＣフレーミング機能部、前記マッピング情報管理機能部、前記イーサネット／ＧＥＭ変換機能部及び前記ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部を備え、
   前記チップセット外に、前記非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換機能部を備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の信号処理装置。
4. １つのチップセット内に、前記ＧＴＣ分解機能部、前記帯域管理バッファ機能部、前記ＧＥＭマッピング機能部、前記ＧＴＣフレーミング機能部及び前記マッピング情報管理機能部を備え、
   前記チップセット外に、前記イーサネット／ＧＥＭ変換機能部、前記ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部及び前記非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換機能部を備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の信号処理装置。
5. 前記非ＧＥＭ信号がＡＴＭ信号である
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
6. 前記非ＧＥＭ信号が、前記ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部に入力される、又は前記ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部から出力されるＴＤＭ信号とは帯域が異なるＴＤＭ信号である
   ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
7. 前記オーバーヘッドには、通信の制御、保守・運用に必要な情報が収容されている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の信号処理装置。
8. ギガビット受動型光加入者ネットワークで用いられる信号処理装置における信号処理方法であって、
   イーサネット／ＧＥＭ変換過程、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換過程、非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換過程、帯域管理バッファ過程、ＧＥＭマッピング過程、ＧＴＣフレーミング過程、ＧＴＣ分解過程及びマッピング情報管理過程を備え、
   前記イーサネット／ＧＥＭ変換過程では、入力されたイーサネット信号をＧＥＭフレームに変換し、
   前記ＴＤＭ／ＧＥＭ変換過程では、入力されたＴＤＭ信号をＧＥＭフレームに変換し、
   前記非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換過程では、入力された非ＧＥＭ信号をＧＥＭフレームに変換し、
   前記帯域管理バッファ過程では、前記イーサネット／ＧＥＭ変換過程、前記ＴＤＭ／ＧＥＭ変換過程及び前記非ＧＥＭ／ＧＥＭ変換過程の少なくとも１つの過程で変換されたＧＥＭフレームを待機させ、
   前記ＧＥＭマッピング過程では、前記マッピング情報管理過程で生成されるマッピング情報に従って、前記ＧＥＭフレームの、ＧＴＣフレーム上の出力タイムスロットへの割り当てを行い、
   前記ＧＴＣフレーミング過程では、フレームヘッダを生成してオーバーヘッドに収容するとともに、出力タイムスロットへの割り当てが行われたＧＥＭフレームをペイロードに収容することによって、ＧＴＣフレームを生成して出力し、
   前記ＧＴＣ分解過程では、入力されたＧＴＣフレームをオーバーヘッドとペイロードに分解し、
   前記マッピング情報管理過程では、前記ＧＴＣ分解過程で分解されたＧＴＣフレームのオーバーヘッドからマッピング情報を生成する
   ことを特徴とする信号処理方法。
9. ギガビット受動型光加入者ネットワークで用いられる信号処理装置における信号処理方法であって、
   ＧＥＭ抽出過程、振分け過程、ＧＥＭ／イーサネット変換過程、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換過程及びＧＥＭ／非ＧＥＭ変換過程をさらに備え、
   前記ＧＥＭ抽出過程では、前記ＧＴＣ分解過程で分解された前記ペイロードからＧＥＭフレームを抽出し、
   前記振分け過程では、前記ＧＥＭフレームがイーサネット信号、ＴＤＭ信号及び非ＧＥＭ信号のいずれを含んでいるか判定し、イーサネット信号を含んでいるＧＥＭフレームに対して前記ＧＥＭ／イーサネット変換過程を行い、ＴＤＭ信号を含んでいるＧＥＭフレームに対して前記ＧＥＭ／ＴＤＭ変換過程を行い、及び、非ＧＥＭ信号を含んでいるＧＥＭフレームに対して前記ＧＥＭ／非ＧＥＭ変換過程を行い、
   前記ＧＥＭ／イーサネット変換過程では、イーサネット信号を含むＧＥＭフレームをイーサネット信号に変換し、
   前記ＧＥＭ／ＴＤＭ変換過程では、ＴＤＭ信号を含むＧＥＭフレームをＴＤＭ信号に変換し、
   前記ＧＥＭ／非ＧＥＭ変換過程では、非ＧＥＭ信号を含むＧＥＭフレームを非ＧＥＭ信号に変換する
   ことを特徴とする請求項８に記載の信号処理方法。
10. 前記オーバーヘッドには、通信の制御、保守・運用に必要な情報が収容されている
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の信号処理方法。

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